工業技術研究院

每到炎炎夏日，如何遮陽、抗暑，幾乎成了每個人難以避免的課題。可防曬的保養商品，或是陽傘、遮陽帽、太陽眼鏡，甚至是可抗紫外線、可排汗的機能衣物，此時都一股腦兒地湧入市面；就連建築內的冷氣空調，也能從節節高升的電費上看出龐大需求。

路上往來的汽車也是如此，只要停在路旁沒幾分鐘，車裡的溫度就急速高升，行駛時除了得開著冷氣，車窗上也大多都貼著隔熱膜。林林總總的抗熱產品，不難發現，將會產生熱能的紅外光阻隔在外，減低室內或身體溫度、增加舒適感，已是當前的重要生活趨勢；工研院的「噴塗式隔熱技術」（Spray-IT），更是能夠大幅降低隔熱成本並廣為應用的方式。

隔熱需求龐大

即使是靠冷氣、電扇等方法來消暑，其實仍得耗用不少電力，更不用說在天氣燠熱時，耗能的情況就愈加劇烈，於是一般人也不得不斟酌電費的支出。如果可以利用隔熱的技術，使熱能無法順利進入，不僅能降低室內或車內溫度，相對也可減少能耗與費用支出。

以汽車隔熱膜產品來說，在市面上已行之有年，同樣方式也多用在一般建築的窗戶上，來減少熱能進入屋內。但不論是建築窗戶或是車窗的隔熱膜，一方面因使用材料與等級的落差，使得隔熱效果與價格的差異頗大；同時在透光度的表現上，更是不可忽視的基本功能，如果隔熱膜的顏色過暗、透光度不佳，反而必須以開燈來解決，甚至影響行車安全。

因此，透光度與隔熱效果，就成為隔熱材料的研發重點；但工研院的Spray-IT，其實原先並不是為了隔熱節能而研究。工研院材料與化工研究所電子材料及元件研究組組長林澤勝解釋，當初研發團隊投入的是氧化物電子材料的研究，希望能找出既透明又能導電的材料，供電子產品使用，而且價格要更便宜，來取代目前電子產品中的電極層。

以LCD（Liquid Crystal Display，液晶顯示器）為例，目前採用的多是ITO（Indium Tin Oxide，銦錫氧化物）透明導電膜，尤其當中約有九成的材料比例為「銦」，不但產量有限、受到控管，價格也相當昂貴；如果能改用價格較低、效果卻能比擬的透明導電膜，對於廠商及消費者就能享受其利。

就在追求透明度佳、導電度好的材料過程中，工研院研發團隊嘗試了許多不同的方式，甚至逐漸發現新的應用，延伸出具有隔熱功能的材料，也就是在透光度能夠維持、導電度控制在一定程度下，還能反射產生熱的紅外光，並使其他可見光能夠穿透，達到節能隔熱的效果。

林澤勝表示，不論在房屋、汽車、電器等，需要「透明隔熱」的用途愈來愈多，Spray-IT在這方面的用途上，強調的是透光度與隔熱效果，因而在導電度上並不需要有太高的表現。換句話說，從光電產品到隔熱材料，只要透過Spray-IT相關的材料技術，就可視需求來調整材料的特性，以因應不同的應用。

結合材料改良與製程創新

Spray-IT的材料發展，可以說是由Low-E（Low-emission，低輻射鍍膜）玻璃開始。Low-E玻璃是反射玻璃的一種，通常是藉由在玻璃表面上以真空濺射方式鍍上金屬化合物，以吸收或反射紅外光輻射熱能，並能保有良好的可見光；特別是在溫、寒帶地區，當室內點起暖爐時，可以避免熱能散發到室外，進而產生暖房效果且廣為使用。

此外，Low-E玻璃除了是一種相當穩定、可耐酸鹼腐蝕的透明導體外，因其所採用的主要原料為氧化錫，價格較為低廉且取得容易。於是工研院研發團隊經過改良後，以氧化錫與鋰、氟共摻成為LiFTO，不僅能使玻璃的透光度更好，隔熱效果也再提升，因此還能運用在熱帶等其他地區，用來阻隔室外的紅外光。

林澤勝說，過去為了要阻隔紅外光，另一種方式是採用「銀」為反射材料，也就是在真空濺鍍的製程中加入銀，以達到反射紅外光的效果；不過，銀的價格相對較高，而且製程中需要真空環境，更增加了不少成本。相對地，Spray-IT所使用的原料價格較低，而且是以一般噴塗（Spray）方式與製程結合，不論是真空或非真空製程都能使用，並不侷限於特殊的廠房設備，可大幅降低生產成本，容易施作且能大面積噴塗，應用的範圍也因此提高。

好比在玻璃之外，Spray-IT也可以與外牆瓷磚等建材結合，提升整體建築的隔熱效果；以目前的性能表現，也已和市面上以多層銀為材料的隔熱產品效果相當。另外，估計光是使用Spray-IT的玻璃，就具有降低10度C的潛力，成本也只有過去的十分之一；同時以穩定性高的氧化錫為主原料，更可提高使用年限，因此極被看好運用在各項建材上，成為新一代的隔熱節能助力。

林澤勝指出，材料與製程是Spray-IT的兩大特色，研發團隊不只是鑽研材料而已，同時也針對各項產業應用與製程整合，也更能迎合社會與產業的實際需求；事實上，如果在技術上能夠不斷突破，以Spray-IT方便、便宜的特性，也可以直接在現有建築或結構（如屋頂）上進行噴塗，或製成軟性膜來取代現有的隔熱膜，更擴大了隔熱節能的範圍。

獲國際大獎肯定

在2011年全球性的華爾街日報科技創新獎（Technology Innovation Awards）中，Spray-IT的技術特性與優勢，也得到眾人矚目，特別是符合國際環境和綠色科技的發展趨勢，且深具發展潛力與落實可能，以及改變生活的影響力，因而受到評審團的認同並獲得環境類首獎。

林澤勝表示，經由這次的參賽經驗，除了更加確認市場的需求與研發的方向，同時藉由來自世界各地的熱切詢問，更證實了Spray-IT的相關技術能對環境與產業有所幫助，也促使研發團隊必須加緊腳步，包括實現多種不同的應用，以及落實到產業界和量產化。

目前研發團隊即與國內的光電業者合作，在強調Spray-IT的導電功能下，將技術導入LCD製程，取代ITO透明導電膜。雖然銦材料的價格高，然對於大廠而言，如果沒有重大的改變或理由，實不容易更動現有的材料與製程；但經過驗證後，Spray-IT確實能夠使用在LCD產品上並提供良好效果，未來如果能夠成功量產，估計更能減少約六成的成本，也能提升國內廠商的競爭力。

林澤勝說，在LCD應用上，將是Spray-IT相關技術邁向量產的第一步，預計半年至一年後可以有產品問市。後續則是在建材產品方面，現在已有不少廠商對Spray-IT相當有興趣，但研發團隊仍希望持續提升技術的完整度，尤其是在不同應用與產品的製程上，更要與產業界合作，才有機會進一步實現；因此，能夠獲得國際競賽的肯定，除了是對研發團隊的一大鼓舞，更讓廠商對Spray-IT有更大的信心。

未來應用層面廣

根據工研院統計，若位於台北的辦公大樓，全棟都能採用Spray-IT，不僅所省下的空調費用相當可觀，而且僅約二年就可回收材料成本。可見在節能環保的趨勢下，Spray-IT有機會成為主角之一，像是太陽能電池的覆板，也可採用Spray-IT來降低溫度、提升發電效率；家電方面如廚房裡的烤爐，運用Spray-IT便可將熱能保持在內部以減少耗電，具良好透光性的特質也能讓使用者方便觀看食物烹飪狀況。

林澤勝表示，雖然研發團隊原本沒有預見能發展出Spray-IT，而且所使用的材質並不新，更不是每項技術都能像Spray-IT這樣能夠有具體呈現的機會；但更重要的是，研發必須從使用者端來考量應用與創新，並提出產業真正需要的技術，才能滿足各方面的需求，也是現在與未來研發的重心。